第1章 绪论 1
1.1 阀门技术概述 1
1.1.1 阀门发展历史 1
1.1.2 国内外阀门研究现状、水平和发展趋势 2
1.2 阀门水锤控制技术 3
1.3 现代设计方法与技术的发展现状与趋势 4
1.3.1 现代设计方法与技术和传统设计方法与技术的关系 4
1.3.2 现代设计方法与技术的特点 5
1.3.3 几种常见现代设计方法及应用 6
1.3.4 现代设计方法与技术的发展趋势 10
1.4 虚拟样机技术理论基础概述 11
1.4.1 多体系统动力学概述 11
1.4.2 多体系统动力学的发展及研究方法 11
1.4.3 多柔体系统动力学基本原理、研究方法及其工程应用 13
1.5 多学科设计优化技术概述 14
1.5.1 多学科设计优化技术国内外研究现状 14
1.5.2 多学科设计优化的方法与策略 15
1.5.3 多学科设计优化技术在工程上的应用 16
1.6 选题背景和研究意义 16
1.6.1 选题背景 16
1.6.2 研究意义 17
参考文献 17
第2章 新型双向硬密封大口径旋球阀设计与投入风险评价 23
2.1 新型双向硬密封大口径旋球阀结构 23
2.1.1 新型双向流硬密封旋球阀工作原理 23
2.1.2 预置偏心量的确定 24
2.2 新型双向流硬密封旋球阀密封设计 25
2.2.1 密封结构特点 25
2.2.2 密封副材料选择 25
2.2.3 新型双向流硬密封旋球阀密封关键参数的计算 25
2.2.4 硬密封面宽度确定 30
2.3 新型双向流硬密封旋球阀阀体设计 33
2.3.1 新型双向流硬密封旋球阀阀体材料选择 33
2.3.2 新型双向流硬密封旋球阀阀体壁厚确定 33
2.4 新型双向流硬密封旋球阀阀轴最大力矩分析 34
2.5 新型双向硬密封大口径旋球阀投入风险评价 36
2.5.1 新型双向流硬密封旋球阀开发投入风险评价模型建立 36
2.5.2 新型双向流硬密封旋球阀开发投入项目的风险评估值 38
2.5.3 新型双向流硬密封旋球阀开发投入风险评估应用实例 38
参考文献 41
第3章 新型双向硬密封大口径旋球阀静力学仿真分析 43
3.1 管道水锤波产生机理分析 43
3.1.1 水锤现象 43
3.1.2 管道水锤波叠加原理 43
3.1.3 管道水锤波的干涉 44
3.1.4 管道水锤波动过程 45
3.2 流体管道中冲击信号传播的机理分析 46
3.2.1 流体管道冲击信号的流体动力方程 46
3.2.2 流体管道中两种波的传播和衰减规律 49
3.3 新型双向硬密封大口径旋球阀强度与刚度有限元分析 51
3.3.1 强度与刚度有限元分析理论基础 51
3.3.2 反向压力作用时强度与刚度有限元分析 54
3.3.3 正向压力作用时强度与刚度有限元分析 56
3.4 新型双向硬密封大口径旋球阀密封性能有限元分析 58
3.4.1 接触数值计算方法 59
3.4.2 新型双向硬密封大口径旋球阀密封机理 62
3.4.3 基于有限元分析的新型双向硬密封大口径旋球阀密封比压分析 63
参考文献 65
第4章 新型双向硬密封大口径旋球阀动力学仿真分析 67
4.1 新型双向硬密封大口径旋球阀虚拟样机设计优越性分析 67
4.2 ADAMS动态仿真分析理论基础 67
4.3 新型双向硬密封大口径旋球阀动力学仿真 70
4.3.1 新型双向硬密封大口径旋球阀动力学方程 70
4.3.2 新型双向硬密封大口径旋球阀的动力学仿真算法 71
4.3.3 新型双向硬密封大口径旋球阀工作过程动力学模型 73
4.3.4 虚拟样机与ADAMS/control模块的数据交换 74
4.3.5 新型双向硬密封大口径旋球阀动力学仿真分析 74
参考文献 77
第5章 新型双向硬密封大口径旋球阀多学科设计优化 78
5.1 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化概述 78
5.1.1 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化的必要性 78
5.1.2 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化的特点 79
5.2 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化的要素组成 80
5.2.1 多学科设计优化技术的近似概念 80
5.2.2 多学科设计优化数学建模 82
5.2.3 多学科设计优化的面向设计分析 82
5.2.4 多学科设计优化技术系统分解 83
5.2.5 多学科设计优化的系统敏感性分析 83
5.2.6 多学科设计优化技术的优化算法 84
5.2.7 多学科设计优化的人机接口 85
5.2.8 多学科设计优化的优化过程 85
5.3 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计协作优化策略 86
5.4 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化 87
5.4.1 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化思路 87
5.4.2 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化模型 88
5.4.3 自适应变尺度混沌优化算法 89
5.5 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化实现 90
5.5.1 新型双向流硬密封旋球阀多目标函数设计 91
5.5.2 新型双向流硬密封旋球阀设计优化仿真流程 92
5.5.3 新型双向流硬密封旋球阀多学科设计优化结果 92
参考文献 95
第6章 新型双向硬密封大口径旋球阀性能分析研究 96
6.1 新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面特性分析 96
6.1.1 双层辉光离子渗金属技术特点 96
6.1.2 新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面硬化 99
6.1.3 新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面硬化性能实验 99
6.2 新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面静压寿命分析 101
6.2.1 新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面静压寿命实验 101
6.2.2 新型双向硬密封大口径旋球阀球密封面静压寿命实验结果讨论 103
6.3 新型双向硬密封大口径旋球阀其他性能特点 103
参考文献 104
第7章 结论与展望 106
7.1 结论 106
7.2 展望 107
参考文献 107